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Avete mai sentito parlare di biofilm?

Nessun successo di botteghino per questo genere di film (a parte forse nelle botteghe alimentari), eppure dovreste conoscerlo. Anche se la parola è un termine che sembra tipico di scienziati in camici bianchi destinata a rimanere  confinata nei laboratori, descrive invece una fastidiosa capacità del peggior nemico della sicurezza alimentare: i batteri. Cercherò qui di seguito di spiegarvi perchè tutti dovremmo conoscere il fenomeno e come evitarlo.

I BATTERI NON SONO ORGANISMI SOLITARI

Quando si parla di batteri generalmente il pensiero corre al singolo organismo dalla forma quanto mai varia e originale che può entrare nel nostro organismo e compiere una serie di misfatti un po' come un vandalo. Molti sanno che i batteri si riproducono molto velocemente nelle giuste condizioni e che quindi possono diventare numerosissimi in poco tempo, pochi però considerano che, come noi, i batteri sono esseri "sociali". La loro socialità è sicuramente di tipo particolare ma è ben definita proprio dal fenomeno del biofilm e non si tratta di una mera questione di crescita numerica.

Un biofilm non è altro che una sorta di comunità di batteri capaci di intercomunicazione e di indirizzamento degli sforzi che vengono volti all'insediamento, proliferazione sulla superficie colonizzata, protezione della comunità dalle minacce esterne. E' forse esagerato parlare di "comunità batterica"?

Questo fenomeno ha la sua peculiare caratteristiche nella produzione, che comincia anche poche ore dopo l'adesione dei batteri ad una superficie (in particolare quelle di lavoro a casa nostra o nelle attività, ma anche altre di interesse clinico come protesi, cateteri ecc.), di una sorta di involucro organico (biofilm appunto) che ingloba al suo interno i batteri e cresce con loro. Questo involucro garantisce ai microrganismi maggiori capacità di sopravvivenza ambientale e protezione dai fattori esterni.

Alimenti e HACCP - Biofilm e sicurezza

HOME SWEET HOME

Ovvero come ti costruisco l'ambiente perfetto per la crescita e propagazione della comunità. Un biofilm comincia con un residuo di materia organica o inorganica presente su una superficie che visivamente può anche risultare "pulita". Questo accumulo di materia organica (residui di cibo ad esempio) costituisce un ambiente adatto a far aderire batteri alla superficie, formando così un piccolo strato molto sottile che costituisce la colonia iniziale.

Questo strato comincia poi con l'andare del tempo (si parla anche di poche ore) a inglobare materiale vario, cibo, altri batteri e quindi matura grazie anche al di ruolo attivo dei batteri che si "collegano" gli uni agli altri e trattengono le particelle sfruttando le strutture naturali che di cui sono dotati (pili, flagelli, fimbrie). Per esempio un batterio molto conosciuto nel settore alimentare, Lysteria, si attacca alle superfici attraverso strutture filamentose presenti sulla sua superficie. La struttura risultante è di tipo cooperativo, attraverso di essa vi sono veri e proprio canali di passaggio dei nutrienti condivisi e addirittura di eliminazione e allontanamento dei rifiuti prodotti, in pratica una vera e propria "città" batterica, organizzata per il massimo sfruttamento del territorio colonizzato.

Un problema molto serio posto da questa struttura alla sicurezza dei nostri ambienti di produzione alimentare (siano essi casalinghi o profesisonali) è rappresentato dalle sostanze mucillaginose che vengono prodotte via via che il complesso matura. Queste sostanze sono funzionali nel costruire l'involucro e nel farlo crescere ma riescono in maniera ottimale anche a proteggere gli "inquilini". Si nota infatti fin da subito una minor efficacia dei prodotti normalmente utilizzati per la sanificazione della superficie. Non solo, è provato che anche le sostanze disinfettanti e perfino il calore hanno una funzione igienizzante meno marcata in presenza di biofilm.

Ovviamente un biofilm che venga lasciato libero di maturare ed insediarsi sulla superficie di lavoro in breve tempo risulterà indissolubilmente legato alla superficie stessa e sarà a quel punto capace di sostenere le forme batteriche al suo interno anche in presenza di condizioni avverse alla crescita come per esempio la scarsa presenza di acqua e di nutrienti, che verranno catturati ed inglobati e quindi "immagazzinati" in maniera al riparo dai tentativi umani di rendere inadatta ai microrganismi quella superficie. A quel punto eventuali pulizie ordinarie non saranno più sufficienti ad eliminare il biofilm e i batteri in esso contenuti. Anche cellule batteriche danneggiate che normalmente in un ambiente igienicamente adeguato morirebbero in poco tempo, all'interno di un biofilm trovano il tempo e le risorse per riparare se stesse e riprendere la normale proliferazione.

La crescita di un biofilm può anche non essere veloce ma è inesorabile una volta che si è stabilito su una superficie. L'adesione può peraltro avvenire su quasi qualsiasi materiale (sopratutto se segnato o rovinato) dall'acciaio inossidabile alle materie plastiche. Ovviamente sono a maggior rischio tutte quelle aree dei nostri ambienti che sono più difficili da raggiungere e quindi da pulire (guarnizioni, filtri, giunzioni, tubature, sifoni ecc.)

Il problema delle del biofilm non è però solamente quello di lavorare in ambienti igienicamente inadeguati alla produzione alimentare. Periodicamente infatti frammenti di biofilm si staccano dalla struttura principale e vengono disseminati nell'ambiente, attraverso un flusso d'acqua o attraverso il contatto con superfici di attrezzi , utensili, pelle di chi lavora. Ovviamente attraverso questi processi di contaminazione crociata i batteri possono finire sui cibi contaminandoli e rappresentando quindi anche un rischio sanitario e per la vita media del prodotto che risulterà ridotta di molto.

Altra conseguenza onerosa per chi deve affrontare il problema è che questa presenza costante di materiale organico misto a batteri sulle superfici ne altera a lungo andare la struttura determinando anche fenomeni di corrosione e deterioramento di utensili e attrezzature, costo anche questo da non sottovalutare e che in sede di ispezione può anche tramutarsi in sanzione per mancata gestione delle manutenzioni.

 

SUPERFICIE ADESIVA FLUIDO A CONTATTO CELLULE MICROBICHE
 Consistenza del materiale o ruvidezza Velocità del flusso Idrofobicità della superficie delle cellule
Idrofobicità del materiale Valore di pH Appendici al di fuori della cellula
Composizione chimica della superficie Temperatura Matrice esterna di polisaccaridi
Modificazioni della superficie Presenza di ioni positivi

Autoinduttori (sostanze autoprodotte che

regolano il comportamento microbico)

Materiali di confezionamento Presenza di antimicrobici o di nutrienti  

Fattori che condizionano lo sviluppo di un biofilm microbico (Donlan, 2002)

UN BEL PROBLEMA MA COME ME NE ACCORGO?

Spesso il fenomeno, soprattutto nelle sue prime fasi, non è sempre facile da percepire in particolare a casa o in piccole attività, tuttavia vi sono diversi indizi che possono far sospettare che è in atto:

  1. segnali visivi che sono indicativi, come ad esempio quella presenza di riflessi arcobaleno sull'acciaio inossidabile di una superficie dovuta a permanenza di unto e umidità.
  2. segnali tattili quali la sensazione viscida al tocco trasmessa da materiali che appaiono puliti visivamente parlando.
  3. odori inconsueti che emanino da una superficie non rappresentano necessariamente una indicazione precisa di presenza di biofilm ma sono segnali di allarme sulla scarsa qualità delle pulizie effettuate, condizione predisponente alla colonizzazione di una superficie.

Per chi invece gestisce la sicurezza dei suoi alimenti in maniera maggiormente analitica (ad esempio tutte quelle attività dove vengono fatte analisi microbiologiche periodiche su superfici, attrezzature e prodotti) un indizio della presenza di biofilm può essere un picco periodico di carica batterica perchè potrebbe verificarsi in presenza di quella disseminazione caratteristica di cui abbiamo parlato qui sopra. Anche ovviamente variazioni non facilmente spiegabili della shelf-life dei prodotti o analisi che dimostrano alte cariche batteriche sui prodotti finiti possono essere un suggerimento indiretto che la ricerca delle cause possa includere anche il biofilm.

Anche l'utilizzo, dove opportuno per la rigorosità delle procedure di controllo, di test rapidi di verifica della sanificazione (di cui magari parleremo in un futuro articolo) quali quelli che registrano la presenza di residui organici, ATP o quelli basati su bioluminescenzapuò fornire elementi utili di riflessione su questa problematica e la sua presenza in azienda. E' interessante notare, come dettaglio tecnico, che i test sull'ATP in particolare non sono indicatori ottimali in quanto le comunità sono praticamente "fisse e a riposo" sul substrato e quindi la produzione di ATP (moneta energetica per le funzioni vitali del microrganismo) risulta più bassa del normale e quindi può costituire un falso positivo.

COSA STO SBAGLIANDO e come rimedio?

Alcune condizioni di lavorazione degli alimenti, alcune modalità di produzione e alcune negligenze possono favorire nei nostri ambienti la comparsa di biofilm:

  1. in attività medio grandi turni intensi di produzione con tempi non adeguati o estremamente ridotti per le sanificazioni che vengono quindi effettuate poco e male;
  2. nelle attività medio piccole invece la mancanza di piani di sanificazione conformi a quanto richiesto dalle procedure di autocontrollo (in termini sopratutto di modalità e frequenze);
  3. prolungato contatto dei cibi con le superfici, ad esempio in macchinari per quanto riguarda la produzione industriale oppure per scarsa organizzazione del lavoro nelle attività artigianali;
  4. attrezzature e utensili igienicamente non adatti e senza adeguata manutenzione/ricambio, oppure non progettati tenendo in mente le buone pratiche di fabbricazione igienica;

Nei primi stadi dello sviluppo fortunatamente il biofilm è poco adeso alla superficie e perciò è ancora facilmente asportabile con le dovute procedure di sanificazione che dovrebbero essere patrimonio di qualsiasi ambiente in cui vengano manipolati cibi:

  • pulitura a secco per allontanare il materiale particellare e i residui solidi più voluminosi dalle superfici di lavoro (aspirazione, spazzatura, spolveratura, spazzolatura, ecc.)
  • risciacquo con acqua potabile calda che serve ad ammorbidire lo sporco, la temperatura dovrebbe essere intorno ai 50 °C cioè tale da permettere l'attacco delle particelle di grasso ma al tempo stesso inferiore ai 60 gradi perchè potrebbe determinare la "cottura" dei residui organici e il consolidamento di quelli minerali con adesione maggiore alla superficie ed effetto di protezione aggiuntivo del biofilm;
  • detersione, da effettuarsi con i detergenti appropriati in relazione alla superficie da pulire (neutri, acidi o alcalini) e le caratteristiche del materiale in questa fase anche l'azione meccanica effettuata con attrezzature adatte è un elemento importante nella rimozione del biofilm, i materiali delle attrezzature da pulizia devono essere tali da non segnare o rovinare le superfici;
  • risciacquo del detergente in modo da eliminare i residui di sostanza chimica che potrebbero interferire con la fase successiva
  • disinfezione, la cui corretta pratica dovrebbe ridurre qualsiasi eventuale batterio ancora presente sulla superficie a livelli trascurabili. Il disinfettante va sempre utilizzato su superfici già pulite, per i tempi minimi e alle concentrazioni indicati dal produttore. Utile pratica nelle pulizie prima dei turni di chiusura è quella di aumentarne le concentrazioni per usufruire del suo potere residuo durante la chiusura.
  • verifica della sanificazione, si tratta di una fase spesso ignorata ma che almeno visivamente andrebbe sempre condotta prima di iniziare delle lavorazioni negli ambienti.
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